比较与重症肌无力相关的抗原决定基体验在人类和非人类宿主

文摘

这里我们分析相关的分子靶点重症肌无力(MG)免疫反应,通过免疫抗原决定基数据库(IEDB)库存约600 MG-related抗原表位来自175年引用。绝大多数的抗原表位是来自α人类乙酰胆碱受体亚基表明其他MG-associated自身抗原应该作进一步的调查。人类α乙酰胆碱受体主要是人类的特征,而主要反应t . californica乙酰胆碱受体在动物模型研究。而优良的特异性t细胞反应是相似的在两个系统中,大量的抗体反应的糖基中检测出非人类的系统,而不是人类。进一步的分析表明,非人类宿主的反应性糖时消除数据仅限于主机测试的自身免疫性疾病(自发或诱发),证明抗原表位公认的人类和动物疾病时共享。最后,我们提供的数据子集相关特定应用程序,包括那些与HLA打字或限制,相关组抗原表位被单克隆抗体和抗原表位与调制或疾病的免疫力。总之,分析了差距,差异和相似的抗原决定基体验人类和动物模型。

1。介绍

重症肌无力(MG)是一种抗体介入影响神经肌肉自身免疫性疾病的传播。这种疾病的特点是情景性肌无力,易疲劳性。MG是相对罕见的疾病的发病率只有200 - 400每百万(例1- - - - - -3]。MG是独特的在自身免疫性疾病的免疫病理机制,虽然不一定是其病因,也特征(4,5]。乙酰胆碱受体的自身抗体(乙酰胆碱受体)调解他们的损耗在神经肌肉接点(NMJ),导致肌肉损伤的神经冲动。这些已知anti-AChR抗体影响神经肌肉传递至少三个机制:(1)绑定和激活补体,(2)降解乙酰胆碱受体的自身抗体交联,(3)功能/物理块的乙酰胆碱受体(1]。细胞反应,尤其是二类CD4细胞⁺辅助t细胞活动,被认为是显著影响和导致自身抗体生产通过细胞因子和costimulatory参与(6- - - - - -12]。t细胞和抗体抗原表位的描述获得和实验MG可能有助于阐明该疾病的复杂机制的发展,从而导致tolerizing疗法whole-antigen方法一直有问题(13- - - - - -17]。

免疫抗原决定基数据库和分析资源(IEDBhttp://www.iedb.org/)包含所有的抗体和t细胞表位从发表的文献采集的数据与抗体和t细胞数据为人类,非人类的灵长类动物,啮齿动物宿主,以及许多其他动物物种,和包括与传染病相关的抗原表位,自身免疫、移植和过敏(http://www.iedb.org/)。为抗原决定基库,IEDB提供了一个独特的资源库存和分析免疫数据对于一个给定的病原体或免疫介导性疾病。到目前为止,许多这样的荟萃分析人类传染性病原体,包括甲型流感,结核分枝杆菌、炭疽、肉毒毒素,疟原虫,猪流感,黄病毒(18- - - - - -24),以及过敏(25),已执行。这些分析概述各自疾病免疫数据的当前状态和突出显示特定的趋势和识别领域需要进一步的实验。此外,这些荟萃分析也要增加的意识中包含的信息IEDB并征求反馈,进一步提高IEDB的实用性。

IEDB搜索界面设计提供最大的灵活性和包括抗原决定基序列的搜索能力,抗原决定基类型(线性肽、肽构象、或nonpeptidic),表位(即来源。乙酰胆碱受体),和/或属物种的有机体的抗原(即衍生出来的。,人类或鱼雷californica)。此外,用户可以指定免疫环境的细节,包括主机物种(人类、鼠标、灵长类等)和反应类型(Ab、T细胞MHC绑定)。也可在搜索界面搜索能力的疾病状态的宿主免疫反应测定,如“重症肌无力”或“实验性自身免疫性重症肌无力(EAMG)。”

这里我们提出一个分析免疫抗原决定基的相关数据重症肌无力来自人类以及动物模型诱导毫克。可用数据从不同的抗原来源包括所有乙酰胆碱受体亚基进行了分析,发现抗原的位置。反应性抗原来源于人类和非人类来源比较人类和非人类宿主。抗原表位特别相关的疾病也进行了分析,以及t细胞抗原表位的限制已经确定,这些B细胞抗原表位被单克隆抗体,这些抗体和t细胞抗原表位与疾病相关的调制。这个工作代表首次MG免疫抗原决定基数据的综合分析,为我们提供了一个机会接触社区自身免疫性。

2。方法

2.1。有针对性的数据和查询

所有查询进行使用IEDB主页(http://www.iedb.org/)。查询只针对抗体和t细胞反应,MHC绑定和MHC配体洗脱数据被排除在外。除非另有规定,从每个查询结果导出为Excel文件,进一步分析了这种格式来生成特定的表和数据。识别所有记录为“重症肌无力”或“实验性自身免疫性重症肌无力(EAMG)”查询使用疾病进行仪位于主页搜索界面在免疫介导的疾病协会。该病仪只有这些记录中有关作者国家疾病的存在(过去或现在)病人的历史。记录中捕获IEDB疾病不确定条件将不包括使用该功能,但通过搜索指定抗原和主机可收回。

查询来确定所有记录定义抗原表位的乙酰胆碱受体(乙酰胆碱受体)进行使用分子仪在抗原决定基源。为了访问所有乙酰胆碱受体包含在数据库中,我们利用蛋白质的树。蛋白质的树是一个分层的组织者为所有源的抗原表位。是用于访问数据的许多蛋白质存在的对于一个给定的物种。进入“乙酰胆碱受体”分子名称字段指定抗原并选择“人类”这个物种的生物仪将返回所有的乙酰胆碱受体。在“数据库”,所有“PROTREE”名称可以用来包下所有像蛋白质高的节点。乙酰胆碱受体,PROTREE标识符是用于所有报告乙酰胆碱受体亚基(α,β,γ,δ和ε)。使用较高的节点的分层树允许用户目标所有乙酰胆碱受体到达指定蛋白质积累。同样,高的节点t . californica乙酰胆碱受体,β2-adrenergic受体也被使用。

所有查询结果报道在表的格式,这是类似IEDB搜索结果摘要页面上存在。如果没有特别说明,所有报告的查询返回peptidic抗原决定基数据抗体和T细胞反应在所有主机(人类和非人类)。IEDB数据来自同行评议的文献索引在PubMed和直接提交。被包括在IEDB,抗原表位必须映射实验50残留物或更小的区域。IEDB捕获抗原表位及相关文献中定义的数据,因此包括最小/最佳抗原表位(残留8 - 15日),大的不明确的地区(16-50残留),和关键表位残基确定为参与绑定(1 - 2残留物)。IEDB管理过程考虑了一些残留可能是重要的蛋白质折叠,而不是绑定,只有研究解决这一问题提供控制策划在数据库中。-结构(定义为结构只有负面数据报告)IEDB也被俘,被包括在这个分析中。可以找到更多详细内容管理标准(26]。额外的查询进行选择的子集毫克数据使用“T细胞搜索”和“B细胞搜索”功能从IEDB网站,并指定额外的标准与上面所提到的,如响应表型,宿主生物体,生物自动抗原的派生,或分析类型。图传说包括查询条件的一个总结。

2.2。计算Methods-Mapping响应频率

响应频率分数(RFscore)计算,“测试”和“回应”对应数量的个人测试和对一个给定的残渣。分数区间[0,1],和更高的分数表明个人回应一个更大的部分。根是一个校正因子,近似一个标准差的回应。这给了一个更高的分数抗原表位研究与更大的样本量。供参考,一个表位积极的捐助者将产生一个RFscore 10/10和一个抗原决定基积极在100/100捐助者将RFscore 0.90进行测试。这个公式也适用于结构在所有化验和捐助者测试呈阴性。

抗原表位来自每个自身抗原被映射到一个位置引用蛋白质序列(人类乙酰胆碱受体(GI: 4261947))。分配表位肽,肽都是映射使用阈值的序列同源性为40%,选择允许来自不同物种的同源序列的映射,每个蛋白质和最佳匹配位置。第二,所有peptide-matched头寸重新编号对参考蛋白质。这里引用抗原由20种氨基酸的位置不同。合成肽的编号并考虑第一个24全身蛋白质的氨基酸。例如,合成肽称为“1”对应于残留25岁至44岁(起始位置是25,而不是1)的完整的α亚基乙酰胆碱受体。

3所示。结果

3.1。MG免疫抗原决定基的高层库存数据

先前的研究[27)已经描述了一个广泛的免疫抗原决定基分类方案参考,后续工作描述了自动分类的发展过程是人类利用结合专家评审(28]。这种模式是用来识别分析在当前的研究中引用。截至2012年4月,IEDB包含> 3800分为相关的自身免疫性疾病(AI)的引用。这是近30%的数据库中的所有捕获的报告(图1(一)),数量仅次于传染病。AI类别进一步组织成7子范畴,包括糖尿病、狼疮,多发性硬化症,风湿性关节炎,重症肌无力。图1 (b)显示了人工智能中的每个子类的相对比例类别。

共有175名引用与近600抗原表位(结构与至少一个正试验)有关重症肌无力,代表5%的“免疫”的类别。这个数字的引用匹配的引用数量可以通过输入检索关键词搜索领域的“重症肌无力”IEDB主页。因此,一个相对大量的引用与MG及其相关抗原可用于科学界。这些引用中包含的数据的分析是本文的对象。

3.2。狭隘MG抗原来源的数据

MG-related抗原表位在绝大多数来自乙酰胆碱受体。表1(一个)显示了单个查询的结果表现为乙酰胆碱受体物种显示所有数据。大多数抗原表位被定义为人类的乙酰胆碱受体(338),紧随其后鱼雷californica(太平洋电鳐,t . californica)(175)和一个较小的数量从鸡、鼠和牛乙酰胆碱受体(21日16日和11、职责)。很少有抗原表位被定义鱼雷marmorata和鼠标乙酰胆碱受体(6和5,职责)。

一个额外的MG-related抗原的抗原表位也报告(表1(b))。Beta-2-adenergic受体(β2-AR)被认为是一个毫克自身抗原;多达25%的MG患者反β2-AR和β1-AR抗体(29日]。此外,MG病人已被证明有体液和细胞反应β2-AR肽(30.,31日),低于正常密度的受体外周血单核细胞(32]。抗原表位没有描述任何额外MG-related抗原。

接下来,在乙酰胆碱受体的情况下,我们调查了表示不同的子单元描述了抗原表位的来源。绝大多数的抗原表位的α亚基中提取出来的t . californica和人类的乙酰胆碱受体,尽管有限的数据也可用于β,γ、δ、ε子单元(数据2(一个)和2 (b))。IEDB的一个独特的特性不仅是积极的策划的数据,而且实验中一个给定的肽进行了测试,发现是负的策划。进一步分析利用这个特性,并考虑到正面和负面的比例(表记录2)。结果表明α亚基相比,δ、ε子单元研究也相当好,和与主要负面数据相关联,而β和γ亚基正在调查中。

3.3。不同的主机中定义类型的MG-Associated抗原表位

正如上面提到的,大约600独特的MG相关抗原表位(结构与至少一个正试验)IEDB中的描述。1891年的分析策划,556的上下文中定义B细胞/抗体检测,和1335 t细胞化验的上下文中。这些总量包括线性和非线性抗原表位,以及mimotopes /类似物,主要来源于人类或t . californica乙酰胆碱受体(乙酰胆碱受体)。令人惊讶的是,只有5构象B细胞抗原表位从人类或迄今已报告t . californica乙酰胆碱受体,其中只有两个是定义在人类(数据未显示)。CD4 T细胞反应⁺T细胞是最相关的,因为它们是至关重要的一代auto-antibodies负责MG-related病理学。因此,大多数研究集中在CD4⁺/ II级限制T细胞(~ 82%),剩下的大部分抗原表位的表型反应T细胞是不确定的,因此并不像要么CD4的分配⁺或CD8⁺。我几乎没有任何类抗原表位已报告。

免疫反应已经表现为多种不同的主机,包括人类、狗、猫、兔子、老鼠和老鼠(包括人类HLA-transgenic老鼠)。数据3(一个)和3 (b)显示数据为人类和主机的比例t . californica乙酰胆碱受体。绝大多数的反应人类的乙酰胆碱受体在人体特征,而大部分的反应性t . californica乙酰胆碱受体在大鼠或小鼠描述。历史上这个系统已经用于研究乙酰胆碱受体反应性,因为这鱼代表生化隔离的一个方便的和丰富的来源。表3(一)和3(b)提供一个详细的分解反应的抗原决定基。人类乙酰胆碱受体t细胞数据相对比B细胞/抗体数据更丰富。一般来说,反应性来衡量t . californica乙酰胆碱受体主要集中在抗体反应,超过近3比1 t细胞反应。最后,表3对所有其他的乙酰胆碱受体(c)显示了响应。在这里,绝大多数的抗原表位的上下文中定义使用老鼠和兔子抗体反应。兔子的体液反应可能是历史的焦点,因为它是在兔子执行工作,首先定义了自身免疫性MG的性质(33- - - - - -35]。

3.4。免疫反应性的差异和相似性来自人类和鱼雷Californica乙酰胆碱受体

大多数MG研究利用乙酰胆碱受体的α亚基来自人类,以及t . californica,这是作为一种方便的乙酰胆碱受体在动物研究。序列之间的同源性细胞外的两个抗原域仅为87%,而c端地区94%的同源。氨基地区代表乙酰胆碱受体的细胞外部分和抗体针对这个地区可能会致病,因为他们与受体结合位点或其附近。事实上,免疫原性细胞外的领域是众所周知的,几乎可以完全归因于主要免疫原性区域(MIR) [36,37]。位于米尔α1循环的乙酰胆碱受体(aa66 - 76) [38),超过半数的MG患者的目标auto-antibodies [39,40]。即使在这个成熟的站点,人类的序列(41)的不同而不同t . californica。同样,主要抗原区域(MAR, aa125 - 147),不同于鱼雷的乙酰胆碱受体(38]。因此,尽管人类之间的高水平的整体序列同源性和鱼雷乙酰胆碱受体,现有的序列变异可能会导致不同的B和t细胞反应。

我们最近开发了一种方法来映射到单个查询结果指定参考基因组或抗原(42]。这个immunobrowser工具提供了一个响应频率分数(RFscore),反映出的总体频率抗原决定基结构包含一个给定的残留物是化验和认可。这里,immunobrowser被用来映射抗体和t细胞表位从人类和非人类宿主反应,到一个参考乙酰胆碱受体序列(GI: 4261947)。

大多数的人类宿主的数据与人类自体抗原的反应性。相比之下,大多数非人类的数据来自同源,但non-self-antigen鱼雷乙酰胆碱受体。因此,我们想调查免疫反应的程度为每个主机重叠或定义是不同的。分析,我们从人类受试者相比反应乙酰胆碱受体(自我)反应的非人类(老鼠,老鼠和兔子)主机所有non-self-AChRs(包括鱼雷和人工抗原)。序列同源性哺乳动物乙酰胆碱受体的α亚基(人类,老鼠,老鼠,兔子,等等)是90%或更高。比较响应频率的非人类自我乙酰胆碱受体的主机是预制;然而,数据太少,允许有意义的分析,强调这样一个事实,即使在研究定义non-self-Torpedo引发的反应,抗原表位的定义自我抗原不广泛。

图4(一)显示响应频率抗原表位来自人类的乙酰胆碱受体抗体对人类被试报告。人类对人类乙酰胆碱受体抗体反应集中在n端细胞外领域,特别是残留~ 20 - 150和160 - 200年,其中包括著名的抗原表位米尔aa66 - 77(这里aa86 - 97,黑色箭头),这是作为参考点。一个小缺口残留150 - 160之间的反应性观察。非人的主机,B细胞反应也认识到细胞外的域(图4 (b))。然而,频繁的反应是观察到c端领域,尤其是残留~ 280 - 450之间,没有报道人类自体抗原的反应性。此外,更频繁的反应在动物实验中观测到的150 - 220是比人类anti-self-AChR异己分子乙酰胆碱受体的反应。人类反应non-self-epitopes和反应的非人类宿主自体分子零星的和过于稀疏,允许有意义的分析(数据未显示)。

分析了t细胞的反应。人类t细胞对自体抗原的反应表现出广泛的反应在大部分的乙酰胆碱受体蛋白质,集中反应在残留~ 20 - 220,320 - 370,和410 - 450,这包括在aa166 RFscore 0.64 - 182,包含知名二类抗原决定基(~ 146 - 162)(14)(图4 (c))。非人类t细胞反应non-self-antigen,包括鱼雷和人类的乙酰胆碱受体,类似于人类的自我抗原,但RFscores的大小的差异;t细胞频率更高的氨基端细胞外领域的非人类宿主,而RFscores观察c端域在人类受试者略高。(图4 (d))。总之,而优良的特异性的t细胞反应是相似的两个系统,表位抗体反应的目标明显不同,与大量的反应的糖基alpha-AChR检测到非人类的系统,而不是人类。

3.5。-区域真正-或只是未经考验的吗?

接下来,我们想进一步研究的程度“零星的反应性”和“反应差距”在上面的响应频率数据提出了相关区域,未经检验和那些被测试和被发现是负的。这将提供洞察这地区的乙酰胆碱受体真的nonimmunogenic与这些地区可能已经在调查了。

IEDB使用负面数据捕获,负化验/残留的总数是绘制沿参考抗原(数据未显示)。总的来说,我们发现反应差距确实代表未经测试上述地区对于绝大多数的场景。然而,有三个明显的例外。在t细胞反应的情况下自体抗原在人体100%的抗原是代表;与所有反应代表消极的地区差距。有趣的是,同样是不正确的对人类自体抗原抗体反应。这里,我们看到,只有40%的乙酰胆碱受体代表积极的数据,其余的抗原是未经检验的。对于非人类T细胞对异物的反应,98%的抗原检测,只有一个小地区的未经考验的残留物(aa383 - 393)。非人类的抗原抗体反应异己分子代表88%,四个小糖基未经测试的地区。最后,第一个20 - 24残留物(信号序列)并不代表表位的数据,因为大多数重叠肽研究始于残渣25。

3.6。分析抗原决定基的数据与临床与实验相关的疾病

接下来,我们假设人类与非人类的系统中发现的差异可能反映了不同的疾病状态与人类和非人类宿主。为了验证这个假设,我们进一步研究了如何密切观察到的表位特异性疾病动物模型将镜子观察人类的病人。这种类型的分析需要能够只选择记录显然与临床或实验相关的疾病。

该病仪是最近IEDB接口的功能,允许查询具体由宿主疾病状态,在每一个研究报道。相关分析,指定“重症肌无力”包括人类MG病人的所有记录,以及那些从狗和猫(也容易收购了MG),和“实验性自身免疫性重症肌无力(EAMG),“其中包括这些记录与老鼠,老鼠和兔子数据。没有指定疾病状态的研究,但有关毫克(例如,研究参与代与乙酰胆碱受体的单克隆抗体免疫),将不会被发现使用疾病者,但通过查询指定一个可收回指定的乙酰胆碱受体和主机。

使用疾病Finder查询毫克我们发现总共有301积极抗原表位(独特的分子结构)49(表的引用4)。这些抗原表位是来自人类和t . californica乙酰胆碱受体(乙酰胆碱受体),人类β2-adrenergic受体(ADRB2),老鼠,牛,鼠和t . marmorata乙酰胆碱受体。绝大多数与MG抗原表位被定义为人类,尽管数据还存在于猫和狗。第二个查询EAMG产生78抗原表位从39引用报道。这些抗原表位是来自人类,t . californica和老鼠,乙酰胆碱受体。刘易斯动物模型包括兔子、老鼠和老鼠(包括HLA转基因老鼠)。

应用疾病Immunobrowser判据,然后我们动物模型中定义的表位特异性EAMG相比与观察人类毫克。抗体反应,人类self-reactivity和非人类宿主non-self-reactivity都分布在大部分的氨基端细胞外域和缺乏糖基(数字5(一个)和5 (b))。因此额外的反应性检测的非人类宿主对异己分子乙酰胆碱受体c端区域,实质上是消除数据仅限于主机测试的自身免疫性疾病。总的来说,增加疾病的标准分析对异己分子乙酰胆碱受体的非人类消除记录绘制在图的60%和87%4分别对T细胞和B细胞反应性。相反,T细胞反应的模式观察自体抗原与自身免疫性疾病动物不同于非人类MG患者自体抗原(数据的响应5 (c)和5 (d))。这里我们看到缺乏反应性T细胞在糖基EAMG模型。这是意想不到的,因为一个合理的通信已经观察到以前没有删除记录不明显与MG疾病有关。这种差异的原因还不清楚;然而,这可能反映了在动物模型中,EAMG self-AChR大引起的。

3.7。HLA协会和对疾病的易感性

在基因水平,对MG是最频繁与类相关II等位基因DR3 DQ8, DQ6 [43- - - - - -45在人类和小鼠Ia (46,47]。图6显示的总体概要MHC限制了在体外(通过分析)。HLA-DR3、DQ6 DQ8相当好用较小数量的抗原表位表示定义其他血清型。有趣的是,尽管DR3代表人数最多,除了使用HLA-transgenic生成两个抗原表位是老鼠。事实上,定义的所有数据和限制的,只有36%是与人体有关。

如上所述,在人类的情况下数据,明确限制数据往往是不可用的。然而,许多研究推断的基础限制HLA的主题类型的检测出了积极回应。这种类型的数据也是IEDB策划,可以使用预先检索搜索主页。通过这些标准,我们发现许多附加中定义人类已知的易感HLA抗原表位血清型,即DQ和DR等位基因(表5)。因此,管理策略IEDB保护其粒度的数据,并提供一个重要的数组定义良好的抗原表位科学界使用。

3.8。查询特定抗原表位的生物相关性

IEDB允许选择基于实验的抗原决定基集特别感兴趣的细节与每一个抗原决定基有关。在这里,我们讨论两个例子,即B细胞抗原表位受定义良好的单克隆抗体和t细胞抗原表位参与疾病调制。

AChR-specific单克隆抗体已定义和测试在EAMG广泛。这些试剂可以诱导MG的被动转移动物模型和也被应用在治疗上减少疾病症状(48- - - - - -50]。表6提供了一个列表迄今报告的单克隆抗体与特异性,和包括epitope-specificity(线性序列)和说明马伯是否具有和人类的乙酰胆碱受体交叉反应。在可能的情况下,反应是集群的整体“覆盖”马伯的乙酰胆碱受体可能是可视化。

表位研究的主要目标是识别的抗原表位参与发病机理归纳,以及那些与疾病相关的决议和诱导免疫耐受。而前肽更经常用于研究疾病机制,后者对免疫疗法感兴趣的。表7提供所有抗原表位的列表报告为myasthenogenic,以及那些经验确定诱导或减少EAMG的症状。在一些情况下,我们看到相同的抗原决定基出现在两个类别。这些肽已被证明tolerize或加剧MG疾病根据管理之前或之后是否乙酰胆碱受体。

4所示。讨论

这里我们提供第一次免疫抗原决定基MG-related数据的系统回顾,包括抗体和t细胞抗原表位为人类和定义t . californica乙酰胆碱受体,在人类疾病的动物模型。本研究的目的是提供一个平衡的和全面的库存报告的所有数据到目前为止,为了更好地理解数据作为一个整体,强调有趣的趋势以及识别知识空白,而不是制定假设或提供评论。

发表文献的数据被认为是被抓获并被安置在IEDB (http://www.iedb.org/),可免费使用的抗原决定基库数据由国家过敏症和传染病研究所(NIAID)。IEDB旨在使免疫数据更容易被研究者和搜索由多个实验参数,如序列,通过抗原,通过生物或疾病(26]。IEDB捕获所有免疫抗原决定基NIAID会议建立的标准的数据(http://www.iedb.org/;管理手册)和只包含那些结构经验定义为绑定适应性免疫细胞受体(TCR和BCR);数据库并不强加判断为目的的包容。IEDB而不是代表一个assay-centric存储库的所有策划的观察有相等的重量,和个人数据的相关性是留给用户。以这种方式,数据可以被认为是作为一个整体没有偏见,和/或可以审查任何水平的迫切需要。

不足为奇的是,绝大多数的抗原表位被定义为人类的乙酰胆碱受体的临床疾病,和CD4细胞⁺t细胞抗原表位更比抗体抗原表位。这是有趣的上下文的主要疾病的机制,即抗体介入功能障碍在神经肌肉接点(7- - - - - -9]。我们还发现一个缺乏报道构象抗体抗原表位,尽管大量引用相关AChR-specific单克隆抗体的生成和特征。自线性因素一般占少数蛋白质抗原表位识别本地(51),表位特异性的抗体反应在人类MG基本上仍不完整,与B细胞抗原表位代表总数的不到10%抗原表位在人类中定义。所以,应当进一步研究在这个领域。

对物种提供了源的抗原表位抗原,大多数抗原表位是来自人类或鱼雷乙酰胆碱受体。鱼雷乙酰胆碱受体主要在动物模型中定义的抗原表位,主要是抗体因素而不是t细胞抗原表位。这种观察可能反映了这样一个事实,直到最近定义人类抗体的抗原表位已经比在动物模型更具挑战性。抗原表位的数量定义t . californica乙酰胆碱受体大约一半的人工抗原,主要是研究在大鼠和小鼠,但也在兔子和人类进行测试。数据描述牛、鼠和老鼠乙酰胆碱受体抗原表位也存在,但这些记录是众多相比之下人类和少得多t . californica乙酰胆碱受体。

的抗原的抗原表位,而乙酰胆碱受体亚基都代表表位数据,主要关注的是α亚基,这仅占总数的69%和82%响应人类的乙酰胆碱受体和鱼雷乙酰胆碱受体,分别,而专注于α亚基不是意外40,48),其他子单元已被证明参与疾病(52),因此可能在抗原决定基级值得进一步研究。还没有相关数据抗原除了乙酰胆碱受体,除了β很少有抗原表位报道2-adrenergic受体。相比曲目定义其他自身免疫性疾病,如糖尿病、狼疮,女士,和众多的自体抗原被定义的类风湿性关节炎,这是例外。这个观察也特别有趣在抗原决定基蔓延的背景下讨论,因为它涉及到毫克。实际上,其他一些自身抗原已确认为参与早发性或慢性疾病患者(53]。这些抗原包括阳性激酶(麝香),这对神经肌肉接头的形成是必需的,是第二个最常见的公认的MG患者的自身抗原(54),以及抗体肌(55)或肌钙蛋白(56]。没有报告定义的抗原表位抗原。

这里,使用Immunobrowser地图T和b细胞反应的频率由残留代表一个免疫反应性分析的新方法。这个工具的一个主要优势是,它允许用户可视化相关的地区最高的响应频率,并通过访问数据在不同的研究中,主机,化验,响应类型,等等。更重要的是,这是第一次的自体免疫反应的分析上,包括反应性的分析外源性和内源性抗原在不同的宿主物种作为疾病模型。

因为鱼雷乙酰胆碱受体不是一个自体抗原,但经常用于MG实验性研究的背景下,我们认为这将是比较感兴趣的抗原决定基曲目中观察到不同的主机(人/非人类)和抗原(自我/非自我)的组合。我们的分析显示,一般反应异物抗原在人类和相反的自我抗原在非人类系统是稀缺的,一般来说一个明显缺乏反应性不能归因于缺乏反应性,但更有可能是与缺乏足够的相关研究(下面更多的讨论)。

基于数据的总量,反应人类宿主和self-AChR可以有效地反应相比,非人类宿主异己分子(主要是鱼雷和人类)。这一分析显示一般对应的t细胞反应。然而,在B细胞反应的情况下,重要的反应是指出的糖分子在非人类宿主的情况下,这是人类受试者不匹配的情况。响应不同主机之间的观察要减少或消除当只记录显然与MG-diseased主机被认为是有关。这个结果表明,糖基反应性在非人类发现主机可能在自然和nonbiologic非人记录也表明,选择最接近匹配的人类疾病可能在免疫抗原决定基的研究是关键。总的来说,数据表明,鱼雷乙酰胆碱受体的抗原决定基反应性是人类的一个合理的模型乙酰胆碱受体反应性在人类中,但是只有在疾病状态的非人类宿主也被认为是。

以前的荟萃分析(18- - - - - -25)目标抗原表位来自微生物抗原(甲型流感,疟原虫物种分枝杆菌,炭疽杆菌,肉毒梭状芽胞杆菌、黄、痘病毒和丙肝病毒)或过敏原;这个工作代表第一个抗原表位分析来源于自身抗原,在自身免疫性疾病。尽管不同性质的主题,一个一致的观察是临床实验或实验偏差的存在。这种现象是由研究人员在一个特定的研究领域倾向于重复某些实验方法,大量目标良好的抗原/过敏原,和/或无处不在的病原株/基因型或过敏原,从而创建一个“偏见”文献中,很难区分生物真理。

这是“immunodominance的一个例子。”文献中,人们可能会发现,例如,反应从恶性疟原虫环子孢子蛋白(CSP)或血凝素(HA)甲型流感可能在数据的体积,相对immunodominance暗示。然而,通常情况下,这些抗原只是比其他人更严重调查由于实验偏差和不一定是唯一的意义在各自系统的抗原。同样,重叠15 - 20 mer肽主要用于定义抗体反应与结晶学或其他更耗时和昂贵的方法,尽管大多数人都会同意,B细胞抗原表位在很大程度上是非线性的。

类似的观察临床实验的偏见MG-related抗原决定基的数据。有点挑衅和意想不到的启示从这些数据与目标抗原的性质在动物研究毫克。在人类中,乙酰胆碱受体是一种内在的抗原和抗体汽车的目标。然而,非人类疾病动物模型的研究经常使用一个外在(尽管高度同源)或non-self-AChR(从鱼雷)诱导大self-AChR以模拟临床疾病。令人惊讶的是,尽管从力学上看所有的免疫病理反应诱导内源性抗原在这些模型,而不是免疫代理,很少研究抗原表位映射到自我乙酰胆碱受体,而是专注于在鱼雷乙酰胆碱受体定义抗原表位。事实上,如果我们使用Immunobrowser映射所有小鼠t细胞反应性(主机=亩骶)参考鼠乙酰胆碱受体只有45%的这些是映射到内源性乙酰胆碱受体使用肽相似度阈值的100%。如果阈值设置为90%,以适应老鼠和人类之间的差异乙酰胆碱受体(95 - 98%同源),仍只有75%被映射,这表明一个季度的数据不映射到内源性抗原(数据没有显示)。这种比较表明,有合法的差异体现的内在动力和外在的乙酰胆碱受体免疫,因此可能会影响使用TAChR动物研究的解释。

总的来说,生物相关的数据库提供数据,数据包括单克隆抗体,抗原表位与免疫调节有关,以及那些专门的上下文中定义临床/诱发疾病。事实上,大约有500的独立T细胞化验记录定义人类MG IEDB反应,25%提供HLA打字的受试者的限制和/或测试在体外分析,从而为毫克社区提供一个目录的抗原表位在最相关的限制和使用那些与疾病有关。而充足的数据存在提供有用的分析,指出这些数据有重要的空白。首先,考虑到强HLA与AI疾病、特别是毫克,这是令人惊讶,更多的抗原表位的定义限制没有描述。如果我们只考虑那些MHC抗原决定基的限制被定义为人类的试验,仅18岁的269 (~ 7%)HLA-restricted独特的抗原表位。同样,正如上面提到的,而许多马伯已经定义并证明相关的诊断和免疫治疗应用程序中,很少有不连续的抗原表位从这些映射。

分子模拟作为自身免疫性病因在当前的研究中没有考虑后遗症。虽然这个协会已经研究了几组,包括病原体等h .流感,结核分枝杆菌(57人类疱疹病毒1型),(58),轮状病毒,诉霍乱,新的城堡,美国thyphimurium,m .肺炎,和其他59),数据IEDB不展示体外反应人类的MG患者血清与整个病原体或本地蛋白质抗原。相反,只有少数研究显示MG从啮齿动物模型血清或抗体的反应合成pathogen-specific肽或显示响应通过使用细胞系/ epitope-affinity纯化肽和/或生物效应器做出反应。虽然这确实证明模仿在分子水平上的潜力,它不为一个真正的因果关系提供证据。在这种情况下,我们认为这些数据是不足以提供进一步的洞察。

这里我们提出了一个综合分析的免疫抗原决定基重症肌无力相关数据来自人类,以及疾病动物模型。整体数据的分析凸显了需要进一步研究的领域,并提出了相关的重要问题的广度的不同抗原决定基体验中发现人类与疾病的动物模型。最终,我们希望这项工作增加了MG IEDB资源的整体意识的研究社区和鼓励反馈,继续提高的关键因素。

确认

作者欣然承认博士霍华德灰色的贡献和艾莉森Deckhut审查这篇论文。拉霍亚过敏和免疫学研究所的支持由美国国立卫生研究院的国家过敏症和传染病研究所的合同编号。HHSN26620040006C,在免疫抗原决定基数据库和分析程序。

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